O índice de hidrofobicidade variou em função das classes de solo e foi influenciado pela variação da umidade, sendo que houve interação significativa entre esses fatores (Tabela 12).
Dentre os diferentes solos analisados, apenas no PVa, PVd, LVd, LVdf e TXo, o índice de hidrofobicidade (R) ficou abaixo do limite crítico descrito por Tillman et al. (1989), que definiram valor de R igual a 1,95 como índice crítico hidrofóbico para o solo. Portanto, nas diferentes camadas analisadas desses solos, a infiltração de água não foi afetada pela hidrofobicidade em nenhuma condição de umidade. Na camada superficial (0,00 – 0,05 m), os solos CXe, SXe, VEo e GXd apresentaram, na condição de menor umidade (seco ao ar), os maiores índices de hidrofobicidade (R), respectivamente de 8,98, 4,03, 10,92 e 3,17, diferindo significativamente entre si e dos demais solos. Dessa forma, pode-se inferir que, nessa camada no VEo, existe uma diminuição de ordem decimal na sortividade, isso é, na taxa de molhamento do solo.
Ainda na camada superficial, observou-se que, nos solos que apresentaram um índice R maior que o limite crítico de 1,95 (TILLMAN et al., 1989), há um decréscimo desse índice com o aumento do conteúdo de água; porém, ocorre de forma diferente para cada classe de solo. O CXe e o SXe apresentam redução da hidrofobicidade, em um nível menor, pois tal redução é verificada logo após o umedecimento do solo seco ao ar, quando as amostras passam da condição de seco ao ar para uma umidade maior (tensão de 100 kPa); o VEo apresenta nessa umidade intermediária, elevado índice de hidrofobicidade, que passa a ser insignificante somente na condição de maior umedecimento (tensão de 10 kPa); e, diferentemente desses, o GXd apresenta um valor de R acima do limite crítico para todas as umidades, ou seja, até mesmo próximo da condição de saturação do solo (10 kPa). Assim, é possível verificar que alguns dos solos apresentaram um pequeno grau de repelência, na camada superficial e, principalmente, na condição de menor conteúdo de água. Isso confirma a primeira hipótese do trabalho, evidenciando que nos solos hidrofóbicos, o índice de hidrofobicidade reduz significativamente com o umedecimento do solo, de forma intrínseca para cada classe de solo.
Tabela 12 – Valores do índice de hidrofobicidade nas diferentes umidades dos nove solos estudados nas camadas de 0,00 – 0,05, 0,05 – 0,10 e 0,10 – 0,20 m.
Solo Equilibrado à tensão de10 kPa Equilibrado à tensão de 100 kPa Seco ao ar Camada de 0,00 – 0,05 m PVAa 1,11 Cb* ±0,14** 1,20 BCb ±0,17 1,68 Da ±0,20 PVd 1,29 Cb ±0,20 1,73 BCa ±0,28 1,53 Dab ±0,24 CXe 2,74 Ab ±0,10 2,11 BCb ±0,19 8,98 Ba ±0,48 GXd 2,94 Aa ±0,21 3,36 Ba ±0,24 3,17 Ca ±0,20 LVd 1,39 Ca ±0,19 1,43 Ba ±0,21 1,60 Da ±0,24 LVdf 1,37 Ca ±0,10 1,34 Ba ±0,18 1,38 Da ±0,22 TXo 1,55 Ca ±0,14 1,36 Ba ±0,17 1,30 Da ±0,18 SXe 2,10 Bb ±0,20 2,36 BCb ±0,13 4,03 Ca ±0,31 VEo 1,19 Cb ±0,28 9,70 Aa ±0,56 10,92 Aa ±0,69 Cv (%) 10,71 11,67 15,82 Camada de 0,05 – 0,10 m PVAa 1,09 Ca ±0,09 1,10 Da ±0,15 1,41 CDa ±0,13 PVd 1,29 Cb ±0,15 1,89 BCa ±0,18 1,21 CDb ±0,15 CXe 1,48 Ca ±0,13 1,53 CDa ±0,20 1,61 CDa ±0,15 GXd 2,59 Ba ±0,18 2,09 BCb ±0,20 2,28 CDab ±0,16 LVd 1,20 Ca ±0,13 1,18 Da ±0,15 1,17 Da ±0,13 LVdf 1,31 Ca ±0,17 1,07 Db ±0,16 1,06 Db ±0,10 TXo 2,72 Ba ±0,19 2,14 BCb ±0,17 2,57 CDa ±0,27 SXe 3,57 Ac ±0,23 4,64 Ab ±0,33 8,50 Aa ±0,40 VEo 1,15 Cc ±0,21 2,25 Bb ±0,22 6,46 Ba ±0,37 Cv (%) 9,33 10,20 12,88 Camada de 0,10 – 0,20 m PVAa 1,18 Ba ±0,14 1,49 Ca ±0,20 1,10 Ca ±0,18 PVd 1,28 Ba ±0,21 1,20 Ca ±0,18 1,24 Ca ±0,22 CXe 1,43 Ba ±0,12 1,47 Ca ±0,15 1,24 Ca ±0,21 GXd 1,17 Ba ±0,18 1,11 Ca ±0,23 1,08 Ca ±0,19 LVd 1,36 Bb ±0,15 1,86 Ba ±0,16 1,90 Ba ±0,25 LVdf 1,20 Ba ±0,23 1,08 Ca ±0,21 1,28 Ca ±0,16 TXo 1,22 Ba ±0,21 1,14 Ca ±0,17 1,23 Ca ±0,23 SXe 2,60 Ac ±0,13 3,85 Ab ±0,23 4,29 Aa ±0,28 VEo 1,18 Bb ±0,21 1,86 BCb ±0,17 4,85 Aa ±0,34 Cv (%) 8,73 9,08 8,60
*Médias seguidas de mesma letra, maiúscula na coluna e minúscula na linha, não diferem pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. **Desvio padrão. Cv – Coeficiente de variação. CXe - Cambissolo Háplico Eutrófico; LVd - Latossolo Vermelho Distrófico; LVdf - Latossolo Vermelho Distroférrico; PVAa - Argissolo Vermelho-Amarelo Alumínico; PVd - Argissolo Vermelho Distrófico; GXd - Gleissolo Háplico Distrófico; SXe - Planossolo Háplico Eutrófico; TXo - Luvissolo Háplico Órtico; VEo - Vertissolo Ebânico Órtico.
Entretanto, verificou-se redução significativa do R no solo CXe com valor próximo de 1, ou seja, abaixo do limite crítico de 1,95, nas camadas subsuperficiais, corroborando com o observado por Doerr et al. (2000), que atribuíram a diminuição do grau de repelência à água
à redução do teor de matéria orgânica com o aprofundamento no perfil do solo. Porém, os solos VEo e SXe apresentam elevados valores de R em todas as camadas, corroborando com Vogelmann et al. (2010), que encontraram em um vertissolo alto grau de hidrofobicidade no horizonte B, o qual não diferiu significativamente do valor encontrado no horizonte A. Os autores atribuíram a elevada hidrofobicidade nos dois horizontes à grande quantidade de matéria orgânica existente nos dois horizontes e a presença de argilominerais expansivos, os quais produzem mudanças significativas de volume com a variação da umidade, produzindo fendas profundas, fenômeno denominado de hidroturbação. Nessas fendas podem cair resíduos orgânicos, razão pelo qual encontramos altos teores de matéria orgânica no horizonte subsuperficial (STRECK et al., 2008). Lichner et al. (2006) também encontraram alto valor de R em um vertissolo, possivelmente devido à presença de argilas expansivas e, além disso, estabeleceram que o tipo de argilomineral pode influenciar na repelência à água, sendo maior em argilas do tipo 2:1.
Para os solos CXe, GXd e VEo nas camadas mais profundas (0,05 -0,10 e 0,10 - 0,20), além da redução dos valores de R, também houve redução do intervalo de umidade onde perduram os efeitos da hidrofobicidade, pois na camada superficial esses solos apresentaram elevada hidrofobicidade até próximo da condição de saturação. Entretanto, nas camadas subsuperficiais, a partir da umidade intermediária (tensão de 100 kPa), o índice de hidrofobicidade começa a decrescer ou torna-se próximo de 1, valor inferior ao limite crítico de 1,95. No entanto, no SXe, mesmo com o aprofundamento no solo, o índice R continuou elevado até próximo da umidade de saturação do solo (tensão de 10 kPa).
Intrinsecamente relacionada com o índice de hidrofobicidade está o ângulo de contato da água com o solo (Tabela 13). De acordo com a classificação proposta por Hallet e Young (1999), o valor do ângulo de contato para um solo não repelente é igual a 0°, entre 0 e 59° estão os solos ligeiramente repelentes e, acima desse limite, os solos muito repelentes. Assim, observa-se que, neste estudo, os maiores valores do índice de hidrofobicidade estiveram associados aos maiores valores de ângulo de contato. Seu comportamento em relação ao conteúdo de água foi semelhante, ou seja, ocorre redução do ângulo de contato à medida que aumenta o conteúdo de água no solo.
Tabela 13 – Valores ângulo de contato (°) nas diferentes umidades dos nove solos estudados nas camadas de 0,00 – 0,05, 0,05 – 0,10 e 0,10 – 0,20 m.
Solo Equilibrado à tensão de10 kPa Equilibrado à tensão de 100 kPa Seco ao ar Camada de 0,00 – 0,05 m PVAa 25,72 Dc* ±3,87** 33,56 Eb ±3,59 53,47 Ca ±4,70 PVd 39,18 CDb ±2,15 54,69 CDa ±2,78 49,19 CDab ±2,97 CXe 68,59 Ab ±3,28 61,71 BCb ±4,36 83,61 ABa ±2,00 GXd 70,11 Aa ±3,84 72,69 Aba ±2,79 71,61 Ba ±3,92 LVd 43,99 BDb ±4,00 45,63 DEb ±4,41 51,32 CDa ±2,56 LVdf 43,12 CDa ±2,59 41,73 DEa ±2,74 43,56 CDa ±3,64 TXo 49,82 BCa ±3,93 42,67 DEb ±2,69 39,72 Db ±2,12 SXe 61,56 ABb ±3,65 64,93 BCb ±4,18 75,63 AB a ±3,37 VEo 32,82 CDb ±1,23 84,08 Aa ±3,26 84,75 Aa ±3,68 Cv (%) 13,64 9,41 6,96 Camada de 0,05 – 0,10 m PVAa 23,45 Cb ±2,49 24,62 Cb ±4,91 44,83 DEa ±4,10 PVd 39,18 BCb ±3,52 58,06 Ba ±4,58 34,26 EFb ±2,97 CXe 47,49 Bb ±3,98 49,19 Bab ±2,16 51,60 CDa ±2,27 GXd 67,29 Aa ±2,24 61,41 ABb ±3,38 63,99 BCab ±3,06 LVd 33,56 BCa ±3,84 32,06 Ca ±3,85 31,27 EFa ±3,67 LVdf 40,24 BCa ±5,09 20,84 Cb ±3,69 19,37 Fb ±2,80 TXo 68,43 Aa ±2,39 62,14 ABb ±3,34 67,10 CDb ±3,96 SXe 73,73 Ab ±2,30 77,55 Aab ±3,56 83,24 Aa ±4,74 VEo 32,06 BCc ±2,40 63,61 ABb ±4,25 81,09 ABa ±2,78
Cv (%) 14,90 13,95 11,79
Camada de 0,10 – 0,20 m
PVAa 32,06 Cb ±3,00 47,84 BCa ±2,26 24,62 Bc ±3,83 PVd 38,62 BCa ±3,28 33,56 CDb ±2,60 36,25 Bab ±3,03 CXe 45,63 BCa ±2,68 47,14 BCa ±2,31 36,25 Bb ±2,43 GXd 31,27 ABa ±3,31 25,72 Db ±3,63 22,19 Bb ±3,81 LVd 42,67 BCb ±2,46 57,48 Aba ±3,25 58,24 Aa ±2,66 LVdf 33,56 BCb ±2,04 22,19 Dc ±3,34 38,62 Ba ±3,59 TXo 34,95 BCb ±3,36 28,69 Aba ±4,34 35,61 Bb ±3,40 SXe 67,38 Ab ±2,61 74,95 Aa ±2,68 76,52 Aa ±2,06 VEo 32,06 Cc ±2,54 57,48 ABb ±2,61 78,10 Aa ±3,79 Cv (%) 14,39 16,09 15,76
*Médias seguidas de mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. **Desvio padrão. Cv – Coeficiente de variação. CXe - Cambissolo Háplico Eutrófico; LVd - Latossolo Vermelho Distrófico; LVdf - Latossolo Vermelho Distroférrico; PVAa - Argissolo Vermelho-Amarelo Alumínico; PVd - Argissolo Vermelho Distrófico; GXd - Gleissolo Háplico Distrófico; SXe - Planossolo Háplico Eutrófico; TXo - Luvissolo Háplico Órtico; VEo - Vertissolo Ebânico Órtico.
Dessa forma, os solos PVa, PVd, LVd e LVdf apresentaram, em todas as camadas e nas três condições de umidade, valores de ângulo de contato entre 0 e 59°, sendo classificados como pouco repelentes. Isso concorda com o observado por Vogelmann et al. (2011), que encontraram pequena repelência em latossolos e argissolos. O solo TXd apresentou
comportamento similar, sendo que, somente na camada de 0,05 a 0,10 m, apresentou elevado ângulo de contato da água com o solo, passando a ser classificado como muito repelente. Ainda para esse solo, nessa mesma camada, também se observou um elevado valor de R, o qual pode estar relacionado à presença de compostos ou agentes biológicos capazes de induzirem o aparecimento de hidrofobicidade, como descrito por Hallet e Young (1999) e Jaramillo (2004).
Os solos VEo, CXe, GXd e SXE apresentaram elevados ângulos de contato em todas as camadas na condição de menor umidade, porém esses diminuíram com o aumento da profundidade ou da umidade do solo, revelando comportamento semelhante ao do índice de hidrofobicidade.